Il Polymer Day 2023 mette in mostra l’innovazione interdisciplinare

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“Riciclo chimico” o conversione della plastica in prodotti di maggior valore, a sinistra. Materiali che riparano i danni e si ripristinano nel giusto. Dritto: fibre che possono essere intrecciate in tessuti e utilizzate come microfoni o altoparlanti.

Questa è stata la variegata innovazione che ha affollato la Morss Hall del MIT in occasione del Polymer Day 2023. Sessantaquattro team provenienti da scuole di tutto il Nordest e oltre hanno presentato la ricerca prima di un concorso di poster: il numero più alto dall'inizio dell'evento nel 2013.

"Stavamo quasi esaurendo lo spazio nella Morss Hall", afferma Eric Lee, uno studente laureato presso il Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali e Programma per i Polimeri e la Materia Morbida (PPSM) del MIT, che ha ospitato l'evento. Lee ha guidato il comitato organizzatore del Polymer Day insieme agli altri studenti laureati Yehlin Cho, Emily Krucker-Velasquez e Camille Cunin. "Non abbiamo mai avuto questo problema prima, perché non ci sono mai stati così tanti partecipanti."

I polimeri sono una vasta classe di materiali costituiti da lunghe catene di molecole che si ripetono. I polimeri possono essere trovati in una vasta gamma di applicazioni, dai prodotti alimentari ai prodotti farmaceutici: il polietilene negli imballaggi, ad esempio, e il poliestere nell’abbigliamento.

L'evento del MIT comprendeva workshop, seminari per gli studenti e un panel sulla carriera degli ex studenti. C'erano anche stand di settore con i 10 sponsor - aziende che includevano Cabot, Dow e Saint Gobain - anche loro un numero record. Lo scopo dell'evento annuale è fornire agli studenti opportunità di networking e un modo per condividere le loro ricerche con persone nel loro campo, afferma Lee. Serve anche a mostrare l'enorme diversità della ricerca sui polimeri.

"Questo è ciò che lo rende davvero speciale", afferma Lee. "La cosa più bella del PPSM, e della scienza dei polimeri in generale, è che è così interdisciplinare. PPSM riunisce ingegneria chimica, chimica, scienza dei materiali, ingegneria meccanica e ingegneria biologica. Quindi cinque diversi dipartimenti."

Modelli di muco

Questa diversità è stata rappresentata nella ricerca mostrata durante la sessione poster della giornata. Nadia Zaragoza ha parlato del suo lavoro nel formulare un muco vaginale sintetico a partire dai polimeri degli scovolini che, visti al microscopio, assomigliano ai lunghi pennelli usati per pulire i bicchieri.

"Adoro il muco", afferma Zaragoza, uno studente laureato in DMSE e PPSM. "È un materiale molto divertente."

Il suo obiettivo finale è facilitare studi migliori su infezioni come la vaginosi batterica, un'infiammazione vaginale causata da una crescita eccessiva di batteri. È una diagnosi comune che non è ampiamente compresa.

"Non capiamo davvero come ciò accada", afferma Zaragoza. "Sappiamo che il muco gioca un ruolo. Quindi, se potessimo creare modelli migliori di muco vaginale, potremmo studiare meglio quelle malattie?"

Dai polimeri alle proteine

Un altro relatore interessato ai polimeri e alle scienze della salute è stato Kayla Koch, una studentessa laureata presso il Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Polimeri dell'Università del Massachusetts Amherst. Koch sta utilizzando polimeri per imitare i domini di trasduzione delle proteine, noti anche come peptidi che penetrano nelle cellule, che possono trasportare anticorpi o proteine ​​attraverso la membrana cellulare in una cellula, proprio come il vaccino mRNA contro Covid-19. Il vaccino funziona trasportando l’mRNA nelle cellule del corpo.

"Il vantaggio di utilizzare i polimeri è che puoi facilmente metterli a punto. Se vuoi modificare la struttura di un peptide, è un processo molto laborioso e faticoso", afferma Koch. "Con la chimica dei polimeri, metti tutto insieme e il gioco è fatto."

Ora Koch e il suo team stanno cercando di ottimizzare i polimeri per trasportare efficacemente le proteine ​​attraverso la membrana cellulare con l’obiettivo di fornire agenti terapeutici come i farmaci. Il lavoro che ha presentato al Polymer Day ha mostrato cosa succedeva quando aggiungeva diversi tipi di alcol ai polimeri.

"Abbiamo notato che influisce sul rilascio di proteine. In alcuni casi, migliora il rilascio di proteine", ha affermato.